如何学习《微波工程》?(附下载)
学术
科技
2024-11-22 00:01
浙江
Pozar 教授的这本《微波工程》可以说是很多很多射频人学习微波射频电路设计的入门必备参考书了。这本书从1990年出版的第一版,到现在已经更新到了第四版。足可见这本微波工程在全球射频从业者中的影响力。
当然,国内在2010年的时候,由张肇仪教授等人翻译,并由电子工业出版社出版了本书的第三版,这本微波巨著的中文译本终于呈现在了我们的眼前。在2019年的时候,张肇仪教授等人又翻译了这本巨著的第四版。在第四版中,作者根据读者的反馈和微波技术的发展,做了以下更新:
在第10章中,扩充了关于噪声、交调失真和相关非线性效应的内容。在关于有源器件的第11章中,增加了关于双极结型晶体管和场效应晶体管的内容,包括许多商用器件(肖特基和PIN二极管,硅、砷化镓、氮化镓和硅锗晶体管)的数据,重新安排并重写了这些小节的内容。第12章和第13章介绍有源电路设计,探讨差分放大器、nMOS放大器的电感退化,扩充了关于差分FET和吉尔伯特单元混频器的内容。在关于射频和微波系统的第14章中,更新和新增了关于无线通信系统的内容,包括链路预算、链路裕量、数字调制方法和误码率。更新并重写了关于辐射伤害的一节。其他新内容包括传输线上的瞬态效应(第一版中有这些内容,但在后续版本中删除了,现在应读者要求再次给出)、功率波理论、微带线的高阶模和频率效应,以及通过测量求无载Q的方法。这一版还修订了习题和例题。这一版中删除的内容包括微带线的准静态分析及与微波管相关的一些内容。最后,根据最初的源文件,更正了手稿中的几百处错误。 |
所以,如果现在手头是老版本的话,趁着现在国内还能买到,也可以更新一下手头的这本参考书。当然如果你手头的第三版还没看,那么也不用急着买新的了。
其实在国内,图书还是比较便宜的,这也成了小木匠屯书的第一理由。国外这本书的价格是266.95 美元,折合人民币接近2000元。如果让你花2000块钱去买一本书,是不是就很肉疼了?
如果愿意挑战这本书的原版的话,又不想多花钱,可以在射频学堂公众号底部对话框中输入关键词“Microwave Engineering4”,即可得到英文电子版的下载地址。(偷偷告诉你,Ctrl+C/ Ctrl+V,这样更快捷)还是要感谢张肇仪老师等人的辛苦工作了,这本书的中文译本不仅让我们能够买得起,读起来也不是那么费劲了。
当然,对于这么一本700多页的微波学习圣经级别的参考书,只要能学会,2000块钱也是比较便宜的。这本600多页的微波工程,超过了很多学习用书的厚度。对于一个0基础的同学来说,看到这本书的厚度,都要退却了,更不用说要去读它了。所以呢,建议在学习这本书之前,先去学习一下微波技术基础。在哔哩哔哩上有很多大学的视频课程,比较推荐梁昌洪老师的微波技术。当然,也可以复制网址:https://www.bilibili.com/video/BV1m7411L77f/?spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=2b38fbd6800dc483c20c452779084eea结合梁老师的《简明微波》,学习更为高效。这本书不知道哪里有得卖了。当然很多大学电子类专业都开设有微波技术的课程,如果有志于射频这个行业的同学,在课程学习的时候一定要认真学习。同时,当时的教材也要保留好,即使在前期上课的时候,没有认真听,后面补起来也是比较容易的。另外,市面上也有一些比较好的微波技术的图书,理论和设计相结合的,学习起来更容易上手。比如雷振亚老师的《微波工程导论》和栾秀珍老师的《微波技术与微波器件》,这两本书里面有比较丰富的微波案例,可以在学习的时候,结合仿真设计,自己亲自实操一遍,以便加深理解。电子类专业的同学都知道,我们在本科课程学习中,先学习电磁场理论,然后才学习微波技术。但是个人感觉,电磁场理论对于很多同学可能都处于理论水平了,完全为了不挂科而已。至于里面学到了什么,可能都还给老师了。
但是电磁场理论对于学习微波工程,又是非常关键的,比如电磁场的解,边界条件等等,都是微波技术的理论基础,尤其是对传输线方程来说,完全就是从电磁波方程里面去推导电磁波在传输线中的传播方程,进而转换成我们比较容易理解的分布参数电路模型。又比如说微波传输线中的各种模式,都离不开电磁场基础。第二,电磁场边界条件的概念要掌握好。当然,这个边界条件在微波工程的学习中也会重点学习。
这里推荐梁昌洪老师的《微波五讲》,这个哔哩哔哩上也有很多,扫描二维码,可以直达课程。数学是万物的基础,当然微波工程也离不了数学这个最基本的工具。还好,这本书里面涉及到的数学并不是很难。最起码相较于电磁场来说,要简单很多了。但是基本的微分,积分和三角函数的计算还是要有概念的。这个几乎所有大学的数学课上都会讲到,尤其是面向理工科的《高等数学》。
除此之外呢,矩阵也是微波技术里面常用到的数学工具。比如微波器件中的各种矩阵参数:S参数,Y参数,Z参数,T参数,等等,我们都喜欢用矩阵的方式去描述计算。所以最基本的矩阵计算也要有。这个在线性代数这门课里面有重点讲解到。当然,如果数学很好的同学,不仅对于学习微波工程来说比较有帮助,对于电磁计算帮助更大。如果数学不好,也不要气馁,微波工程中涉及到的数学知识还是比较少的。对于很多微波器件的设计来说,涉及到的数学计算就更少了。
有了这些基础,对于《微波工程》这本书,学习起来就比较容易了。但是不是直接干就完了。当然不是,700页的技术书籍,要干到什么时候?
我觉得古人的这句话特别好,就是“好”读书,喜欢读书,不一定要求第一次就能够全部理解掌握。第一次学习的时候,大概能掌握书中的基本概念就行。比如理解什么是传输线方程,什么是微波网络,什么是传输线,什么是谐振腔,什么是阻抗匹配,等基本概念就可以了。然后在后面微波器件学习的时候,再反过来学习前面的知识点,看看这些知识点是怎么运用到微波器件设计中的。
所以对于第一次学习《微波工程》这本书,建议先做一个通读,大概知道这本书里面讲了什么就可以。至于完全理解掌握,完全可以交给后面。这本书最难理解的是理论部分,也就是前面几章所介绍的关于微波工程的基础知识,比如微波网络和传输线方程。但是这个在后文学习的时候,可以结合器件设计去理解理论。比如滤波器的设计用到了谐振腔的概念,谐振腔又用到了微波传输线。而微波工程的基础就是阻抗匹配,在后面处理阻抗匹配问题的时候,学习史密斯圆图的知识和如何运用史密斯圆图去实现阻抗匹配了。同时呢,对于微波器件的设计,也可以借助仿真软件来进行验证。在仿真中验证理论,用理论计算去指导仿真。建议同学们可以将这本书当作一本工具书,类似于我们刚上学时候用到的字典一样,这本微波工程也可以作为射频工程师的字典。在工作中,如果遇到不懂的地方,可以在这本书中找答案。比如功率容量相关的设计,这本书里面在同轴线一节中就有详细的介绍和计算。
比如说有一些不常用的传输线,比如说有一些很少用到的耦合器,功分器,其实这本书里面都有讲到。学习是一个长期的过程,像《微波工程》这本巨著,每次读都有不同的收获,这或许就是这本书的魅力所在。对于学习来说,一口吃不成胖子,持之以恒,坚持到底。养成终身学习的习惯,对于处在技术更新如此快速的今天的射频工程师来说,更是保持自己不落后,不掉队的关键。